Tugas Akhir (MO )

(1)

Tugas Akhir

(MO 0911336)

“Studi Perbandingan Laju Korosi dengan Variasi Cacat Coating pada pipa API 5L X65 dengan Media

Korosi NaCl”

Oleh:

Ika Marcelina S.D 4307 100 071

Dosen Pembimbing: Ir. Imam Rochani, M.Sc

(2)

Latar Belakang

Pipa sering digunakan

dalam Industri Korosi

Proteksi pipa Coating (painting)

(3)

Rumusan Masalah



Berapa nilai laju korosi pada pipa

ter-coating yang terdapat goresan pada

permukaannya?



Bagaimana morfologi permukaan

daerah cacat coating pada spesimen

dengan menggunakan foto SEM

(4)

Tujuan



Mengetahui nilai laju korosi pada pipa

ter-coating yang terdapat goresan pada

permukaannya.



Mengetahui morfologi permukaan daerah cacat

coating

pada spesimen dengan menggunakan

foto SEM (Scanning Electron Microscope).

Manfaat



Memberi gambaran mengenai perilaku laju

korosi dan morfologi permukaan pada

material yang terdapat cacat coating.

(5)

Batasan Masalah

 Material yang digunakan adalah API 5L Grade X65.  Menggunakan 2 jenis sistem coating (cat), yaitu:

a. Zinc ethyl silicate-modified epoxy-polyurethane

b. Zinc ethyl silicate-epoxy-glass flake epoxy

 Tanpa pengelasan.

 Cacat coating berupa goresan (scratch).

 Tanpa perlindungan sacficial anode dan ICCP.

 Menggunakan sel 3 elektroda dalam perhitungan laju

korosi.

 Media korosi NaCl salinitas 35.

(6)

Metodologi Penelitian

Start

Latar Belakang

•Pipa sering digunakan dalam industri

•Korosi tidak dapat dihindari •Pengendalian korosi pada pipa (coating)

•Perlu dilakukan perhitungan laju korosi

Rumusan Masalah

•Berapa nilai laju korosi pada pipa ter-coating yang terdapat goresan pada permukaannya •Bagaimana morfologi permukaan daerah cacat coating pada spesimen dengan menggunakan foto SEM

Batasan Masalah

•Material yang digunakan API 5L X65 •Tanpa Pengelasan

•Diberi coating (2 macam) •Cacat coating berupa goresan •Tanpa perlindungan SA dan ICCP •Menggunakan sel 3 elektroda dalam perjitungan laju korosi

•Media NaCl salinitas 35

•Pengamatan difokuskan pada daerah cacat coating

Studi Literatur

•Penelitian sebelumnya •Jurnal

•Buku yang relevan •Internet

Persiapan material, alat dan media

Persiapan Alat

•Alat uji tarik (di Lab Konstruksi dan kekuatan T. Perkapalan ITS) •Alat foto SEM (di Lab Studi Energi & Rekayasa ITS)

•Alat pemotong spesimen

•Sel 3 elektroda dengan software Echem EDAQ (di Lab Volta Kimia MIPA ITS)

•Mesin CNC (di Lab CNC T. Sistem Perkapalan ITS)

Persiapan Media •NaCl 35 gram •1 liter aquades

Persiapan Material

•Pemotongan spesimen untuk uji laju korosi dan uji tarik (API 5L)

•Spesimen uji korosi berukuran 7x4x2 cm sebanyak 6 buah untuk masing-masing cat. Total 12 spesimen

Sandblasting Coating

Menggores permukaan spesimen Uji Tarik (API 5L)

(7)

Lanjutan..

A

Melakukan uji laju korosi dengan menggunakan sel 3

elektroda

Perhitungan Laju Korosi

Pengambilan foto SEM (Scanning Electron Microscope)

Analisa Hasil Laju Korosi dan foto SEM

Kesimpulan

(8)

Perhitungan Laju Korosi



Persamaan Faraday

Laju korosi dihitung dengan menggunakan

rumus:

CPR = K (a.i/n.D)

dengan: K = Konstanta (0.00327 untuk mmpy) a = berat atom terkorosi (gram)

i = kerapatan arus (μA/cm2 ₎

n = jumlah elektron valensi logam terkorosi D = densitas logam terkorosi (gram/cm3₎

(9)

No

_Material

Kode

Tensile Test Result

F. Ult (KN) σ ult (MPa)

1

160.5

615.13

2

161.0

616.08

3

159.0

608.43 Rata-rata

613.21 Hasil Uji Tarik Material API 5L

X65

Nilai hasil uji tarik tersebut masih termasuk dalam klasifikasi material baja 5L Grade X65 untuk nilai kekuatan tarik sesuai dengan standar API 5L-2004, yaitu

sebesar 531 s/d 758 Mpa. Hal tersebut menunjukkan bahwa material yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja API 5L Grade X65.

(10)

Spesimen uji tarik dan uji laju korosi

Sebelum Patah Sesudah Patah

(11)

Pembuatan Goresan pada spesimen

40 mm 25 mm 40 mm 20 mm 70 mm 20 mm 20 mm 70 mm 40 mm 20 mm 40 mm Mesin CNC Endmill berdiameter 3 mm

(12)

Persentase Cacat Coating

Luas permukaan spesimen = 2(7x4) + 2(2x7) + 2(4x2) = 56 + 28 + 16

= 100 cm2

Luas permukaan cacat coating = 2(0.2x4) + (0.3x4) = 1.6 + 1.2

= 2.8 cm2

Persentase cacat coating (1 gores) = (2.8/100) x 100% = 2.8%

Persentase cacat coating (2 gores) = 2 x ((2.8/100) x 100%) = 2 x 2.8%

(13)

Pengujian Laju Korosi

Elektroda Kerja

Elektroda Acuan

(14)

Grafik Log I (mA/cm

2

_{) vs V (mV)}

Spesimen dengan sistem coating 3 layer

(top coat berwarna coklat) dan 1 goresan

(top coat berwarna coklat) dan 2 goresan

(15)

Lanjutan…

(top coat berwarna putih) dan 1 goresan

(top coat berwarna putih) dan 2 goresan

(16)

Grafik Hasil Analisis Tafel

y₁ = -1.8825x-2.4175 y₂ = 1.0263x-0.22 -1.8825x-2.4175 = 1.0263x-0.22 x = -0.755466 (Ecorr) y = 0.10107996 (Icorr)

(17)

Perhitungan Laju Korosi

CPR = K (a.i/n.D)

9 . 7 2 090315 . 0 845 . 55 00327 . 0 x x x  = 0.001044 mmpy

Hasil Perhitungan Icorr dan Laju Korosi untuk semua spesimen

Kode Spesimen

Icorr _{Rata-rata I}_corr _{Laju Korosi}

(µA/cm2) (µA/cm2) (mmpy) C1A 0.101 0.090315 0.001044 C1B 0.096 C1C 0.074 C2A 0.123 0.129387 0.001495 C2B 0.162 C2C 0.103 P1A 0.061 0.048877 0.000565 P1B 0.046 P1C 0.040 P2A 0.049 0.065461 0.000757 P2B 0.060 P2C 0.088

(18)

Hasil Foto SEM

C2B Perbesaran 500x C2B Perbesaran 1000x C2B Perbesaran 2500x

(19)

Kesimpulan

 Nilai laju korosi untuk sistem coating 3 lapis dengan

persentase cacat coating 2.8% (1 gores) adalah

0.001044 mmpy, untuk persentase coating sebesar

5.6% (2 gores) adalah 0.001495 mmpy, sedang nilai laju korosi untuk sistem coating 4 lapis dengan persentase cacat coating 2.8% (1 gores) adalah 0.000565 mmpy, untuk persentase cacat coating sebesar 5.6% adalah 0.000757 mmpy.

 Secara morfologi, permukaan spesimen pada daerah

cacat coating dengan menggunakan foto SEM menunjukkan bahwa sudah ada inisial korosi.

(20)

Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya apabila menggunakan

software Echem untuk perhitungan laju korosi, nilai scan rate bisa diperkecil, sekitar 0.1 mV/s.

2. Pada saat melakukan percobaan menggunakan sel 3

elektroda, usahakan jarak elektroda kerja dan elektroda acuan tidak terlalu jauh dan pada jarak yang tetap

namun tidak saling bersinggungan.

3. Untuk analisa yang lebih lengkap, dapat dilakukan foto

SEM-EDX untuk mengetahui unsur-unsur yang ada dan XRD untuk mengetahui senyawa produk korosi.

(21)

Daftar Pustaka

 API . 2004. Spesification 5L Forth Second edition, Spesification for

line pipe . Washington : API Published Service.

 ASTM .(2002). ASTM A370-02 Standart Test Methods and

Difinition For Mechanical Testing Of Steel Product. Washington :API Published Service

 Ersandi, Nicky. 2009. Tugas Akhir. “Studi Ekonomis Pengaruh Post

Weld Heat Treatment terhadap Umur Pipa”. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

 Fu, A.Q and Y.F. Cheng. 2009. Jurnal. “Effect of Alternating Current

on Corrosion of a Pipeline Steel in a Chloride-Containing

Carbonate/Bicarbonate Solution”. Canada : University of Calgary

 Fontana, Mars G, 1986, Corrosion Engineering Third Edition,

New York : Mc Graw- Hill.

 Kusumo, Eko. 2009. Tugas Akhir. “Studi Pengaruh Scratch

Permukaan Terhadap Laju Korosi pada Pelat Baja Karbon Rendah”. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

 Nurdin, Isdiriani dkk. 2005. Jurnal. “Inhibisi Korosi Baja dalam Air

Kondensat Terkontaminasi CuCl₂ Menggunakan Natrium Fosfat”. Jakarta: LIPI.

(22)

Lanjutan..

 Rahayu, Novita Dwi. 2010. Tugas Akhir. ”Studi Laju Korosi pada

Pipa Bawah Laut API 5L Grade X65 dengan Variasi Kecepatan Media”. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

 Soegiono. 2006. Pipa Laut. Surabaya: Airlangga University Press.  Supriyanto, 2007, Pengaruh Konsentrasi Larutan NaCl 2% dan

3,5% Terhadap Laju Korosi Pada Baja Karbon Rendah,

Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

 Supomo, Heri 2003. Buku Ajar Korosi. Jurusan Teknik Perkapalan

FTK – ITS Surabaya

 Trethewey, K. R. & Chamberlain, J. 1991. Korosi, Jakarta: PT.

Gramedia Pustaka

 Utama.

 Tarigan, P. 2007. Modul Materi Pelatihan ”Coating Inspector

(23)

Tugas Akhir (MO )

Tugas Akhir

(MO 0911336)

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Berapa nilai laju korosi pada pipa

ter-coating yang terdapat goresan pada

permukaannya?

Bagaimana morfologi permukaan

daerah cacat coating pada spesimen

dengan menggunakan foto SEM

Tujuan

Mengetahui nilai laju korosi pada pipa

ter-coating yang terdapat goresan pada

permukaannya.

Mengetahui morfologi permukaan daerah cacat

coating

pada spesimen dengan menggunakan

foto SEM (Scanning Electron Microscope).

Manfaat

Memberi gambaran mengenai perilaku laju

korosi dan morfologi permukaan pada

material yang terdapat cacat coating.

Batasan Masalah

Perhitungan Laju Korosi

Persamaan Faraday

Laju korosi dihitung dengan menggunakan

rumus:

CPR = K (a.i/n.D)

No

Material

Kode

Tensile Test Result

F. Ult (KN) σ ult (MPa)

1

1

160.5

615.13

2

2

161.0

616.08

3

3

159.0

608.43

Rata-rata

613.21

Hasil Uji Tarik Material API 5L

X65

Spesimen uji tarik dan uji laju korosi

Pembuatan Goresan pada spesimen

Persentase Cacat Coating

Pengujian Laju Korosi

Grafik Log I (mA/cm

) vs V (mV)

Lanjutan…

Grafik Hasil Analisis Tafel

Perhitungan Laju Korosi

CPR = K (a.i/n.D)

Hasil Foto SEM

Kesimpulan

Saran

Daftar Pustaka

Lanjutan..

Sekian…

_Material

_{) vs V (mV)}